Transformer l'Industrie 4.0 en réalité : de l'atelier au centre de données alignés

L'Alliance pour l'atelier numérique cherche à maximiser le ROI de l'Industrie 4.0 en fournissant des lignes directrices et des plans pour un déploiement, une validation et une évaluation efficaces.

Bien que l'Industrie 4.0 soit très prometteuse pour développer un réseau interconnecté en temps réel d'usines, fournisseurs, clients et développeurs, son adoption a été lente. L'alignement de la technologie opérationnelle (OT) et de la technologie de l'information (IT) a été un défi organisationnel, les fabricants ont montré une faible sensibilisation aux solutions de fabrication numérique et à leur potentiel de valeur commerciale, et se sont méfiés des coûts élevés associés au déploiement, à la maintenance et à l'exploitation de systèmes connectés dans les ateliers de fabrication.

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Pour y remédier, certains leaders de l'industrie ont créé une « Alliance pour l'atelier numérique », qui vise à fournir des solutions d'automatisation numérique de pointe et basées sur des normes, ainsi que des lignes directrices et des plans pour leur déploiement, validation et évaluation efficaces. L'objectif de l'organisation est d'aider à maximiser le ROI de l'Industrie 4.0, en tirant la meilleure valeur commerciale des investissements de l'Industrie 4.0, en gardant le temps d'intégration sous contrôle avec des méthodes et un cadre bien établis pour le déploiement de solutions numériques, et en assurant l'extensibilité future de l'atelier numérique en s'appuyant sur « des composants certifiés et conformes aux normes pour exploiter en toute sécurité vos opérations d'atelier numérique. »

Un ebook récent, The Digital Shopfloor: Industrial Automation in the Industry 4.0 Era, réunis par une équipe dirigée par John Soldatos d'Athens Information Technology, explore les problèmes et présente des solutions basées sur le travail de l'alliance.

« Les avantages de l'Industrie 4.0 ont déjà été prouvés dans le cadre de déploiements pilotes et de production dans un certain nombre de cas d'utilisation différents, y compris la flexibilité dans l'automatisation, la maintenance prédictive, la fabrication zéro défaut et ainsi de suite », expliquent Soldatos et ses co-auteurs. Cependant, l'avancement des initiatives de l'Industrie 4.0 a été freiné par un certain nombre de problèmes, notamment les suivants :

• Gaps de connaissances : « La faible sensibilisation des fabricants aux solutions de fabrication numérique et à leur potentiel de valeur commerciale, ainsi que le manque de connaissances internes pertinentes. »
• Coûts : Les coûts élevés associés au déploiement, à la maintenance et à l'exploitation de systèmes connectés dans les ateliers de fabrication, « particulièrement difficiles dans le cas des petites et moyennes entreprises, qui « manquent de capital propre nécessaire pour investir dans l'Industrie 4.0. »
• Investissement en temps requis : Le temps nécessaire pour implémenter des systèmes connectés « et le manque d'un chemin de migration fluide et éprouvé depuis les solutions OT existantes. »
• ROI incertain : L'incertitude sur les avantages et impacts commerciaux des technologies de l'Industrie 4.0, « y compris le manque de méthodes éprouvées pour l'évaluation techno-économique des systèmes de l'Industrie 4.0. » Cela inclut « l'absence d'une chaîne de valeur bien développée nécessaire pour soutenir l'acceptation de ces nouvelles technologies pour l'automatisation numérique. »
• Verrouillage (Lock-in) : « La dépendance accrue des fabricants vis-à-vis des intégrateurs externes, consultants et fournisseurs. »

« L'adoption réussie des approches de l'Industrie 4.0 « n'est pas seulement une question de déploiement de la bonne technologie », expliquent Soldatos et ses co-auteurs. « Elle nécessite plutôt des investissements dans une large gamme d'actifs complémentaires, tels que des stratégies de transformation numérique, de nouveaux processus de production qui exploitent les capacités des plateformes numériques, la formation des travailleurs aux nouveaux processus, et bien d'autres. »

Les auteurs proposent les mesures suivantes pour mieux préparer les entreprises à la révolution de l'Industrie 4.0 qui nous attend :

• Établir des « espaces de données » industriels : Cela « fournira les moyens d'échanges de données interopérables entre différentes plateformes et parties prenantes. En exemple caractéristique, des espaces de données industriels qui permettent aux parties prenantes de la chaîne d'approvisionnement d'échanger des ordres de production et des informations sur les matériaux sans qu'un effort minimal soit nécessaire pour intégrer leurs systèmes d'entreprise avec l'infrastructure d'espace de données industriels. »
• Améliorer les machines et équipements avec des fonctionnalités d'intelligence telles que l'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique : Par exemple, « les futures machines pourront identifier et dans plusieurs cas réparer les causes de défauts en ligne, c'est-à-dire sans avoir besoin d'arrêter la production. »
• Développer et établir des API ouvertes pour accéder aux capacités et ensembles de données : « De telles API faciliteront grandement leur intégration et leur accès dans le cadre d'applications de bout en bout. Par exemple, elles fourniront les moyens pour des processus qui s'étendent sur plusieurs stations et plateformes au sein d'une usine. »
• Fournir un support pour les objets intelligents tels que les machines intelligentes et les robots industriels : « Les objets intelligents comportent un comportement semi-autonome et sont capables de fonctionner comme des systèmes autonomes dans l'atelier. Occasionnellement, ils pourront synchroniser leur état avec l'état des plateformes d'automatisation numérique qui contrôlent les ateliers. Ainsi, ils pourront co-exister avec les plateformes numériques afin d'effectuer des tâches collaboratives dans l'usine. »
• Implémenter des fonctionnalités de sécurité fortes, qui garantiront des opérations sécurisées pour les systèmes IT et OT de l'usine : « Une sécurité forte et une protection des données seront requises en raison de l'expansion du champ d'application des plateformes d'automatisation numérique, mais aussi en raison de leur interconnexion avec d'autres systèmes. »